CS218813B1

CS218813B1 - A method for determining the sex of dioecious, androdynamic and gynodynamic plants, especially germs

Info

Publication number: CS218813B1
Application number: CS882778A
Authority: CS
Inventors: Jiri Ponert
Original assignee: Jiri Ponert
Priority date: 1978-12-22
Filing date: 1978-12-22
Publication date: 1983-02-25

Abstract

Vynález popisuje stanovení pohlaví dvoudomých nebo androdynamických a gynodynamických rostlin prostřednictvím stanovení obsahu amylázy na jednotku hmotnosti čerstvé rostliny.The invention describes the determination of the sex of dioecious or androdynamic and gynodynamic plants by determining the amylase content per unit weight of fresh plant.

Description

Vynález se týká stanovení pohlaví u těch rostlin, které jsou zčásti či zcela dvoudomé, tedy u těch druhů rostlin, jejichž jednopohlavé květy jsou vytvářeny podle pohlaví na různých rostlinných jedincích. Mezi kulturními rostlinami patří mezí dvoudomé druhy například konopí, chmel, špenát, košíkářská vrba, topoly, palma datlová a jiné druhy palem. U některých rostlin se sice vyvíjejí květy obojaké, leč u některých jedinců převládají květy funkčně prašníkové, a u jiných rostlin téhož druhu květy funkčně pestíkové — v tomto případě rozlišujeme androdynamické a gynodynamické rostliny. Způsob podle tohoto vynálezu umožňuje rovněž vzájemně odlišit androdynamické a gynodynamické rostliny.The invention relates to the determination of sex in those plants which are partially or totally dioecious, that is to say in those species of plants whose monocotyledonous flowers are produced by sex on different plant individuals. Culture plants include dioecious species such as hemp, hops, spinach, wickerwork, poplar, date palm and other palm species. While some plants develop double-flowered, although some individuals predominantly functionally anther flowers, and in other plants of the same species, functionally pistil flowers - in this case we distinguish androdynamic and gynodynamic plants. The method according to the invention also makes it possible to distinguish androdynamic and gynodynamic plants from one another.

Pokud jsou na rostlině vyvinuty květy, nečiní stanovení jejich pohlaví obtíží. Způsob podle tohoto vynálezu však umožňuje určit pohlaví i u takových rostlin, u nichž květy nejsou vytvořeny, af již z důvodu ontogenetických Či fyziologických. Výhodně je možné způsobem podle tohoto vynálezu rozlišovat pohlaví dvoudomých rostlin, respektive odlišovat androdynamické a gynodynamické rostliny, již ve velmi mladém věku. Tím je umožněno i laboratorní zkoumání poměru pohlaví ve vzorku semen.If flowers are developed on the plant, it is not difficult to determine their sex. However, the method according to the invention makes it possible to determine the sex of plants in which the flowers are not produced, for reasons of ontogenetic or physiological reasons. Advantageously, it is possible by the method according to the invention to distinguish the sex of dioecious plants or to distinguish androdynamic and gynodynamic plants already at a very young age. This also allows laboratory examination of the sex ratio in the seed sample.

Ačkoli jsou známy rozdíly v průměrné enzymatické aktivitě tkání pocházejících z jedinců dvoudomých rostlin různého pohlaví, nebyly tyto rozdíly dosud použitelné k odlišení pohlaví rostlin. To platí i o hydrolytické aktivitě amylázy (DŽAPARIDZE L.I.: Pol u rastěnij, tom. 2. str. 75 — 76, Tbilisi 1965), která bývá v průměru vyšší u „ženských” rostlin.Although differences in the average enzymatic activity of tissues originating from individuals of dioecious plants of different sexes are known, these differences have not yet been useful in distinguishing the sexes of plants. This also applies to the hydrolytic activity of amylase (JAPARIDZE L.I .: Pol u rasteni, tom. 2. p. 75-76, Tbilisi 1965), which is on average higher in "female" plants.

Způsob podle tohoto vynálezu umožňuje určení pohlaví i u jednotlivých rostlin, čehož doposud nebylo možno dosáhnout. Tím je například umožněno určit číselně poměr pohlaví v populaci na základě analýzy semenáčků získaných ze vzorku semen po jeho vyklíčení v laboratorních podmínkách.The method according to the invention allows the determination of sex in individual plants, which has not been possible so far. This makes it possible, for example, to determine numerically the sex ratio in a population by analyzing seedlings obtained from a seed sample after germination under laboratory conditions.

Postup podle tohoto vynálezu spočívá v tom, že v každé rostlině se jednak stanoví aktivita amylázy nebo/a její obsah, jednak čerstvá hmotnost živé rostliny (například u semenáčků s pomocí torzních mikrovah), vypočte se relativní obsah amylázy na jednotku čerstvé hmotnosti rostliny a získané výsledky, jmenovitě čerstvá hmotnost rostliny a obsah amylázy na jednotku čerstvé hmotnosti rostliny se sestaví do korelační tabulky. Graficky jsou pak odlíšítelné dvě skupiny výsledků. Příslušnost analýzy ke skupině výsledků pak určuje pohlaví analyzované rostliny.The process according to the invention consists in determining, in each plant, the amylase activity and / or its content and, secondly, the fresh weight of the live plant (for example, for seedlings with torsion microbalance), calculating the relative amylase content per unit of fresh weight and the results, namely the fresh weight of the plant and the amylase content per unit fresh weight of the plant, are compiled into a correlation table. Two groups of results are graphically distinguishable. The relevance of the analysis to the group of results then determines the sex of the analyzed plant.

Příklad 1Example 1

Nažky druhu Petasites georgicus byly vysety do misek Petři na dvojitou vrstvu filtračního papíru zvlhčeného destilovanou vodou. Po vyklíčení byly odebírány semenáčky a po osušení kořínků suchým filtračním papírem zváženy jednotlivě na torzních mikrovahách. Po sériové mikroanalýze enzymatické hydrolytické aktivity amylázy, při které se stanovení provádí s celými jednotlivými semeríáčky byl vypočten relativní obsah amylázy na 1 mg čerstvé hmotnosti semenáčku.Samas of Petasites georgicus were sown in Petri dishes on a double layer of filter paper moistened with distilled water. After germination seedlings were collected and after drying the roots with dry filter paper, weighed individually on torsion microbalance. After serial microanalysis of the enzymatic hydrolytic activity of the amylase, in which the assay was performed with whole individual sows, the relative amylase content was calculated per 1 mg of fresh seedlings weight.

V následující tabulce je vynesen počet semenáčků (odpovídající počtu analýz), v závislosti na zjištěném obsahu amylázy v p. p. m. na 1 mg čerstvé hmotnosti semenáčku a na zjištěné čerstvé hmotnosti semenáčku vyjádřené v miligramech. Po sestavení této korelační tabulky jsou výsledky graficky rozděleny do dvou skupin, podle celkového průběhu dvou korelačních závislostí, z nichž jedna odpovídá androdynamickým (tedy funkčně převážně „mužským”) a druhá gynodynamickým (tedy funkčně převážně „ženským”) jedincům.The following table shows the number of seedlings (corresponding to the number of analyzes), depending on the observed amylase content in µm per 1 mg of the seedlings fresh weight and on the found seedlings fresh weight expressed in milligrams. After compiling this correlation table, the results are graphically divided into two groups, according to the overall course of two correlation dependencies, one corresponding to androdynamic (ie functionally predominantly "male") and the other gynodynamic (ie functionally predominantly "female") individuals.

Poměr počtu androdynamíckých a gynodynamických jedinců v daném vzorku tedy činí 31 : 30.Thus, the ratio of the number of androdynamic and gynodynamic individuals in a given sample is 31:30.

Hmotnost Obsah amylázyWeight Amylase content

Jedné rostliny [p. p. m. na 1 mg čerstvé hmotnosti] (semenáčku] [mg] 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0Single plants [p. p. m. per 1 mg fresh weight] (seedlings) [mg] 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

Příklad 2Example 2

13,3 g NazHPCU a 4,3 g kyseliny benzoové se rozpustí v 250 ml vody. Roztok se uvede do varu. Zvlášť se rozpustí 0,2 g rozpustného škrobu v 5 ml studené vody a přidá se potom do prvéhoi roztoku, při přerušení varu. Spojené roztoky se uvedou opět do varu na dobu 1 min. Po ochlazení se doplní na 500 ml vodou. Po 5 ml tohoto roztoku se pipetu je do 2 měrných baněk (o objemu 50 ml), z nichž jedna slouží jako kontrolní, druhá se používá ke zkoumání rostlinného extraktu. Tato druhá měrná baňka se ponoří do vodní lázně teplé 37 °C na dobu 5 min., poté se přidá 10 ml rostlinného extraktu (řepíky listů dospělých rostlin Petasites georgicus se homogenizují v 20násobném množství vody a po· filtraci se změří objem získaného filtrátu) a po smíchání se pokračuje přesně 7,5 min. v inkubaci. Po vynětí z teplé vodní lázně se přidá 5 ml roztoku jodu (způsob jeho přípravy se uvádí v později následujícím samostatném odstavci).13.3 g of Na 2 HPO 4 and 4.3 g of benzoic acid are dissolved in 250 ml of water. The solution is boiled. In particular, 0.2 g of soluble starch is dissolved in 5 ml of cold water and then added to the first solution at the end of boiling. The combined solutions are brought back to boiling for 1 min. After cooling, make up to 500 ml with water. After 5 ml of this solution, the pipette is placed in 2 measuring flasks (50 ml), one of which is used as a control and the other is used to examine the plant extract. The second measuring flask is immersed in a 37 ° C water bath for 5 min, then 10 ml of plant extract is added (petioles of adult Petasites georgicus leaves are homogenized in 20-fold water and the volume of the filtrate obtained is measured after filtration) and after mixing, continue for exactly 7.5 min. in incubation. After removal from a warm water bath, 5 ml of iodine solution is added (the preparation of which is described in the following separate paragraph).

ml roztoku jodu se přidá i do kontrolníml of iodine solution is added to the control

Tabulka 2Table 2

Hmotnost řapíku (g)Petiol weight (g)

0,193 β0.193 β

měrné baňky, -a v obou měrných baňkách se doplní objem na 50 ml vodou a obsah se důkladně promíchá. Extinkce se měří fotokolorimetricky s použitím červeného filtru. Vhodné je změřit i vlastní zbarvení rostlinného extraktu v pufru bez přidání roztoku jodu.Flask and make up to 50 ml with water in both flasks and mix thoroughly. Extinction is measured by photocolorimetry using a red filter. It is also advisable to measure the color of the plant extract in the buffer without adding the iodine solution.

Příprava roztoku jodu: 3,567 g KIO3 a 45 g KI se rozpustí v 800 ml vody a za míchání se přidá 9 ml koncentrované HC1; vodou se doplní na 1000 ml. K roztoku 25 g NaF v 350 ml vody se přidá 50 ml předchozího roztoku a směs se doplní na 500 ml vodou.Preparation of iodine solution: 3.567 g of KIO3 and 45 g of KI are dissolved in 800 ml of water and 9 ml of concentrated HCl are added under stirring; make up to 1000 ml with water. To a solution of 25 g of NaF in 350 ml of water is added 50 ml of the previous solution and the mixture is made up to 500 ml with water.

Aktivita amylázy na 1 g čerstvé hmotnosti listových řapíků se tabletuje v závislosti na celkové čerstvé hmotnosti řapíku. V tomto případě, protože šlo o dospělé rostliny, bylo známo, zda analyzované listy pocházejí z gynodynamických (G), či androdynamických (A) rostlin Petasites georgicus. Sběr listů se prováděl těsně před jejich homogenizací, v měsíci dubnu, v Adžarské ASSR na černomořském pobřeží SSSR. Příklad slouží jako· kontrolní, dokumentující efektivnost způsobu podle vynálezu.The amylase activity per 1 g fresh leaf petiole weight is tableted depending on the total fresh petiole weight. In this case, since they were adult plants, it was known whether the analyzed leaves originated from gynodynamic (G) or androdynamic (A) plants of Petasites georgicus. The leaves were harvested just before they were homogenized, in the month of April, in the Adjara ASSR on the Black Sea coast of the USSR. The example serves as a control documenting the effectiveness of the method according to the invention.

Obsah amylázy (mezinárodních jednotek na 1 g čerstvé hmotnosti řapíku)Amylase content (International Units per 1 g fresh petiole weight)

0,264 0,268 0,70 1,310.264 0.268 0.70 1.31

19,719.7

21,0 . G21.0. G

22,4 G22,4 G

36,636.6

63,063.0

AAND

GG

Claims

Method for determining the sex of dioecious or androdynamic and gynodynamic plants, characterized by first determining the fresh weight of individual plants in a plant sample and determining the amount of amylase and / or its activity in each individual plant, amylase content per unit of fresh weight the plant and / or its activity per unit fresh weight of the plant and the results of the serially performed analyzes are plotted in a correlation table between the amylase content per unit of fresh weight unit or its activity per unit of fresh weight of plant and fresh weight of plant; the sex of each individual plant shall be determined by reference to the results of its analysis on one of the two groups.

2. The method of claim 1, wherein the plant seedlings are analyzed.

3. The method of claims 1 and 2, characterized in that the seedlings obtained from a sample of seeds germinated simultaneously under laboratory conditions are analyzed.